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Biochemistry

각 질의 닭 깃털 및 화장품에의 응용에서의 준비

Published: November 27, 2017 doi: 10.3791/56254

Summary

프로토콜의 목표는 알칼리 성 효소 가수분해에 의해 각 질의 닭 깃털에서 준비 하 고 기본 화장품 연 고로 각 질의 피부 장벽 기능 개선 추가 테스트 (수 화를 고조 하 고 점감 transepidermal 물 손실). 테스트 남자와 여자에 실시 하는 자원 봉사자.

Abstract

각 질 hydrolysates (KHs) 머리 화장품 설립된 표준 구성 요소가 있습니다. KH의 보습 효과 이해 하는 것은 피부 관리 화장품을 위한 유리 하다입니다. 프로토콜의 목적은: (1) 알칼리 성 효소 가수분해에 의해 KH로 닭 깃털을 처리 하 고 투 석에 의해 그것을 정화 하 고 (2) 연 고 자료 (OB)로 KH 추가 피부 수 분을 증가 하 고 감소 하 여 피부 장벽 기능을 향상 하는 경우 테스트를 transepidermal 워터 손실 (TEWL)입니다. 알칼리 성 효소 가수분해 동안 깃털은 알칼리 환경에서 그리고, 분해 효소로 분해 하는 온화한 조건 하에서 더 높은 온도에서 인 큐베이 팅 처음. KH의 솔루션 dialyzed 진공 건조, 그리고 정밀한 분말에 가공 된. 화장품 제형 기름 물 에멀젼 (O/W)에 포함 된 2에서에서 구성 된, 4, 및 6 중량 %KH (산부인과의 무게에 따라)의 준비가 되어 있습니다. 10 남자에 실행은 KH의 보습 속성을 테스트 하 고 1, 2, 3, 4, 24, 및 48 h. 테스트 공식의 시간 간격 10 여성 탈지 volar 팔 뚝 사이트에 분산 되어. 지층 corneum (SC)의 피부 수 분은 피부, 가장 세계적인 사용 하 고 간단한 방법 중 하나는의 커패시턴스를 측정 하 여 평가 됩니다. TEWL 정의 된 영역 및 피부에서 시간 당 수송 물의 수량 측정 기반으로 합니다. 두 방법 모두 완벽 하 게 비-침략 적 있습니다. KH은 우수한 폐색; 산부인과에 KH의 추가에 따라 그것은 TEWL 신청 후 30% 감소에 대 한 제공합니다. KH로 휴 멕 턴 트, 사우스 캐롤라이나; 물 표 피의 더 낮은 층에서 바인딩할로 또한 기능 산부인과에서 최적의 KH 추가에 최대 수 화 남자와 22%에서에서 19% 상승 여성의 증가 발생합니다.

Introduction

Slaughterhouses, 식품 산업 및 선탠 산업 매년 엄청난 양의 단단한 각 질 부산물-울, 깃털, bristles, 발 굽, 발톱, 뿔, 그리고 같은 생산. 최신 통계 자료에 따르면 닭, 칠면조, 오리, 및 미국에서 다른 학살된 가금류의 총 라이브 무게는 62.5 십억 파운드 당 년1; 유럽에서는 연간 약 28.7 십억 파운드입니다. 깃털 전체 가금류 무게의 최대 8.5%를 고려 하면, 미국 혼자 매년 약 5.3 십억 파운드 폐기물 깃털2의 생성 합니다.

각 질 때문에 강력 하 게 어려운 그것의 처리를 렌더링 하는 이황화 다리와 교차 연결 된 높은 화학적 저항을 전시 하는 단백질 이다. 수용 성 제품을 얻는 크로스 링크를 고착 하 고 아마도 수 분해 펩 티 드 결합3의 필요 합니다. 이황화 다리의 분열 다음 패턴4,5에 따르면 thiol 음이온의 반응을 통해 진행할 수 있습니다.

S는- +-SbSc-↔-Sb- +-S는Sc-

매우 높은 pH 수준의 이황화 다리의 가수분해도 나타납니다, 패턴6 에 따라

-SS- + 오- →-S- -SOH

온화한 조건 (pH 약 8)도 sulfitolysis 일어난 다음 패턴에 따라:

-SS-+ HSO3- →-SH +-SSO3-

각 질을 저하의 가장 경제적인 방법은 미생물 분석, 처리 및 분석 효율 (약 90%)7,8동안 온화한 반응 조건에 의해 특징입니다. Keratinases 토양 및 각 질 폐기물9에서 격리 하는 일부 박테리아에 의해 생산 됩니다. 미생물 keratinases은 견고 하 고 강력 하 게 상호 연결 된 각 질 구조10 및 준비 결과 KH는 수용 성 단백질, 필수 아미노산에 감지에 손실 없이 풍부한11.

화장품 준비 (예를들면, 유화 제, 로션, 그리고 젤)에 단백질 통합 요구 사항을 보장 같은 단백질은 물에 용 해, 주어진된 시스템은 투명 한, 그리고는 펩 티 드의 그 재 집계로 인해 피해 소수 성 상호 작용입니다. 따라서, 일반적인 단백질 hydrolyzed 콜라겐, 엘라 스 틴, 각 질 등의 hydrolysates 적용 됩니다. 화장품 유화 액에 hydrolysates를 추가, 단계는의 처음 물에 용 해 되도록 상태가 됩니다. 경우에 따라 그것은 단백질 (또는 고의)은 알코올 이나 다른 유기 용 제12에 녹는 바람직합니다.

KH는 샴푸, 컨디셔너, 로션, 그리고 영양 세럼, 머리 뿐 아니라 mascaras, 매니큐어, 눈 화장 에이전트 및 일반적으로 특징 이다. 일반적으로 선언 하는 KH 효과 머리를 부드럽게 보호 막을 형성 또는 구조, 발달 된 소성 및 치료 형성, 제품의 일관성을 통제 하 고 거품13 의 형성을 격려의 모양을 못합니다 , 14. 또한 보였다 KH 감소 표면 장력, 따라서 보충 화장품에서 크림 안정화에 추가 하는 유화 제 양을 감소를 촉진할 수 있다. KH 제한 청소 요원 (계면)에 의해 발생 하는 자극의 효과 피부, 눈, 머리카락, 조직 (, 피부, 경도, 고의 감소 장벽 기능의 탈수에 대리인을 청소의 어떤 잠재적인 부작용 감소 피부)입니다. Hydrolysates의 높은 완충 능력은 또한 화장품;의 pH를 안정 시키기 위해 악용 펩 티 드의 짧은 길이 큰 버퍼링 효과15,16. KHs 머리와 손톱 화장품으로 피부 관리를 위한 제품에 널리 사용 되 고 있는 표준 구성으로 설립 되 고, 비록 KH의 보습 효과 대 한 연구는 현대 문학에 표시 되지 않습니다.

알칼리 성 효소 기술 KH로 각 질 부산물을 처리 하기 위해 개발 되었습니다 및 화장품 첨가제17,18,,1920 수의 효과 대 한 프로세스는 활성 테스트 , 21 , 22. 닭 깃털에 대 한 미생물 프로 테아 제를 사용 하 여 2 단계 알칼리 성 효소 가수분해의 장점은 온화한 반응 조건에서 높은 효율을 달성 하 고 KH의 질은 강한 산에 가수분해 달리 매우 높은 또는 알칼리입니다. 첫 번째 단계에서 깃털은 알을 품는 부분적으로 각 질 구조를 방해 하 고 깃털; 부는 알칼리 성 환경에서 더 높은 온도에서 pH를 조정 후 깃털 두 번째 단계에서 온화한 조건 하에서 분해 효소로 분해 됩니다. Dialyzed KH 높은 콘텐츠의 단백질을가지고 있다.

여기에 설명 된 방법의 목적 가금류 깃털 KH 알칼리 성 효소 가수분해를 통해 처리 되며 O/W 유화 액 화장품에 적용 하는 KH의 보습의 효과 테스트. 보습 속성 vivo에서경 음악 비-침략 적 방법에 의해 조사 됩니다. SC의 피부 보습 및 장벽 기능을 측정 하기 위한 가장 빈번한 방법 피부 (전도성 또는 커패시턴스)의 전기적 특성 측정 포함 됩니다. 사우스 캐롤라이나 수 화 조사에 대 한 다른 방법은 적외선 multispectral 상상 방법 (님), 핵 자기 공명 분광학, 광학 일관성 단층 촬영, 또는 과도 열 전사23근처 포함 합니다. SC의 장벽 기능 SC TEWL에 연결 하 고 통풍이 챔버 방법, unventilated 챔버 방법 및 오픈 챔버 방법24에 의해 측정 된다.

모델 정립의 속성은 세 가지 유형의 프로브와 멀티 프로브 어댑터 MPA 5를 사용 하 여 결정 됩니다. 첫 번째, corneometer CM 825, 피부 표면;의 전기 용량에 변화를 평가 하 여 조치 피부 수 분 측정 커패시터 corneometric 단위로 피부 표면의 커패시턴스의 변화를 보여줍니다. corneometer 피부 수 화25만 상대 평가 제공합니다. TEWL에 대 한 두 번째 프로브, tewameter TM 300은 간접적으로 사용 피부에서 물이 증발 (Fick의 확산 법칙에 따라 오픈 챔버 악기)에서 밀도 그라디언트를 측정 하기 위한 센서 (온도, 상대습도)의 2 개 쌍에 의해 정의 된 영역 및 기간 (g/m2/h) 당 수송 되 고 물의 수량을 나타내는. 이 방법은 피부 장벽 기능26의 사소한 장애도 감지할 수 있습니다. 피부 pH의 배리어 이며 SC27의 항균 기능. 피부 맨 틀의 산 성도 (3) 피부 PH 905 프로브 MPA 5 역에 연결 하 여 측정 했다. 전체 피부 접촉, 평면 장식 유리 전극의 구성이 특별히 설계 된 프로브는 전압계에 연결. 시스템 측정 프로브 맨 반 고체 형태의 매우 얇은 레이어를 둘러싼 수소 양이온의 활동으로 인해 잠재적인 변화를 측정 합니다. 전압의 변화는 pH28로 표시 됩니다.

우리 세 부분으로 나누어 실험을 제시: (1) 준비의 KH 치킨에서 깃털 2 단계 알칼리 성 효소 가수분해와 그것의 정화 투 석 (염과 저 분자 분수)를 제거 하 여 화장품의 준비 (2) 2, 4, 및 6%를 포함 하는 공식 KH, 그리고 (3) 테스트 KH의 속성을 측정 하 여 수 화, TEWL, 피부 및 피부 pH. 테스트 실행 되었다 27.2 년의 평균 연령 가진 10 여자와 26.2 년의 평균 연령 가진 10 남자. 자원 봉사자 및 자체 테스트를 선택 하는 방법은 인간의 과목29;를 활용 하 여 바이오 의료 연구의 국제 윤리 원칙에 따라 실시 했다 모든 사람은 연구에 포함 하기 전에 그들의 동의 주었다. 개시 하기 전에, 자원 봉사자는 그들의 건강 상태에 대 한 설문 조사를 완료 하도록 요청 했다. 하기 전에 24 시간 동안 및 시험 기간; 테스트 사이트와 주변 지역에 모든 화장품 제품을 적용 하지 않도록 하기 위해 노력 자원 봉사자 또한, 그들은 물과 간단한 저녁 세척을 허용 했다.

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Protocol

자원 봉사자는 직원 들과 우리 대학 학생 들 모집 했다. 선택 하는 방법에 따라 실시 되었다 "생명에 대 한 국제 윤리 가이드라인 연구 관계 인간의 과목. 의료 과학, 제네바 (2002 년)의 국제 조직 위원회. " KH 헤어 케어 제품 (샴푸, 컨디셔너, )에 사용 되는 일반적인 화장품 성분 이며 따라서 제도적 검토 위원회에서 승인이 필요 하지 않습니다.

1. 프로세스 닭 깃털 KH로

  1. 가 금 농장에서 닭 깃털을 수집 합니다.
  2. 불용 성 불순물 및 혈액 잔재 물 (냉) 실행의 충분 한 과잉을 가진 닭 깃털에서 세척 한다. 플랫 플레이트에 깃털을 놓고 50 ° c.에 하룻밤 건조
    참고: 프로토콜 수 수 일시 중지 여기.
  3. 또는 최종 입도의 1.0 m m.에 (보통 하드 부드러운 샘플 자료, 및 섬유 재료에 대 한 적합 한) 가공 공장에서 50 g 건조 깃털을 갈기, 더 높은, 하지만 이상 3.0 m m grinded 깃털의 마지막 순수 수 있습니다.
    참고: 프로토콜 수 수 일시 중지 여기.
  4. 깃털을 탈지 하십시오
    참고: 가금류 깃털 탈지의 가장 효과적이 고 경제적인 방법 상업 lipolytic 효소를 사용 합니다.
    1. 스테인리스 스틸에서 27 L 보일 러 온도 조절 컨테이너 믹스 물 40 ± 2 ° C에 무게 비율 했다 1: 75까지 preheated 깃털. 추가 lipolytic 효소 (활동 100 KLU/g) 1.5-2.0% (건조 깃털 무게에 관련 된) 하 고 부드럽게 복용량에 5 분에 대 한 오버 헤드 교 반기와 내용을 저 어.
    2. 혼합물 pH 9.0 ± 0.2, lipolytic 효소의 최대 활동 1 %NaOH 또는 1% H34 솔루션을 추가 하 여 해당 값을 조정 합니다. 오버 헤드 교 반기로 5 분을 위한 혼합물을 저 어 다음 확인 하 고 다시 실험실 벤치 pH/mV 미터를 사용 하 여 pH 레벨을 조정.
    3. 부드럽게 40 ±에서 24 h에 대 한 오버 헤드 교 반기와 혼합물을 저 어 0.5 ° c. 또는 40 ± 0.5 ° C에 혼합물을 품 어 하 고 외피의 첫 번째 6 h 동안 1 시간 간격으로 콘텐츠를 저 어.
    4. 잘 체 (100 µ m 크기)을 통해 혼합물을 필터링 하 고 민물 (감기) 실행의 흐름을 탈지 깃털을 씻어. 하룻밤 건조 실에서 50 ° C에서 플랫 플레이트에 깃털을 건조.
      참고: 프로토콜 수 수 일시 중지 여기.
  5. 닭 깃털 가수분해의 첫 번째 단계를 수행 합니다. 무게 비율 1시 50분에 0.3% 코 물 솔루션 깃털을 혼합 하 고 60 ± 0.5 ° C 24 시간에 오버 헤드 교 반기와 부드럽게 저 어. 혼합물의 pH는 외피의 시작에서 약 12.5에서 외피의 끝에 약 11.0 감소합니다. 가수분해의 첫 번째 단계를 완료 한 후 해당 분해 효소의 최대 활동 하 1%를 추가 하 여 (이 경우에에 9.0 ± 0.2) 10% H34 단계로 혼합물의 pH 조정 NaOH.
  6. 닭 깃털 가수분해의 두 번째 단계를 수행 합니다. 5.0% (깃털 무게-가수분해의 첫 번째 단계의 시작 부분에서의 수량의 건조 문제에 관련 된)의 복용량에 분해 효소 혼합물에 추가 합니다. 부드럽게 60 ± 0.5 ° C 8 h에서 오버 헤드 교 반기로 저 어 고 비등 점 (100 ° C)에 (동일한 스테인리스 27 L 보일 러 컨테이너)에 혼합물을가 열 그리고 효소 비활성화를 10 분 동안 삶아.
  7. 약간의 진공 압력; 부 흐 너 깔때기에 저밀도 필터 종이 통해 필터링 하 여 소화 잔재에서 KH (준비 단계 1.6에서에서)의 솔루션을 분리 또는, 원심 분리기를 사용 하 여.
    참고: 프로토콜 일시 중지할 수 있습니다 여기 몇 일 동안 KH의 솔루션 5 ±에 저장 하는 경우 1 ° c.
  8. 플라스틱 양동이 (26 cm 직경 x 26 cm 높이)에서 12 K MWCO 막 작은 펩 티 드 및 소금 제거를 사용 하 여 KH dialyze. 투 석 배관에 KH 솔루션의 400 mL와 증류수 실내 온도;에 80 h의 4 L에 대 한 dialyze 18, 36, 및 60 h 후에 증류수를 변경 합니다.
  9. 에 방지 접착제 (, 실리콘) KH의 dialyzed 솔루션 500ml 1000 cm2 접시 영역, 진공 건조 40 ± 0.5 ° C에서 박막에 하룻밤, 정밀한 분말 형태로 분쇄 한 desiccator에서 닫힌된 용기에 그것을 유지의 비율에 캐스팅.
    참고: 프로토콜 수 수 일시 중지 여기 몇 달 동안 KH 분말 건조 한 장소에 저장 하는 경우.

2. 준비 KH와 화장품 제형

참고: 테스트를 위해 사용 하는 산부인과 상업 친수성 O/W 크림 베이스 이었고, 아쿠아, 파라핀, 파라핀 액체, cetearyl 알코올, Laureth 4, 수산화 나트륨, carbomer, methylparaben, 및 propylparaben의 구성.

  1. 2, 4, 및 6%를 포함 하는 공식 준비 (연 고의 기본 무게) 따라 KH. 폴 리 에틸렌 용기 (7 cm 직경 x 10 cm 높이)에 KH 분말의 양을 무게와 배합의 총 무게를 보장 하는 금액에 산부인과 50 g; 추가 표 1제조 법을 참조 하십시오.
화장품 배합 기본 연 고 [g]의 무게 각 질의 [g]의 무게 총 중량 [g]
기본 연 고 50 0 50
연 고 기본 + 2% KH 49 1
연 고 기본 + 4% KH 48 2
연 고 기본 + 6% KH 47 3

표 1: 무게에서 양의 연 고 기지와 각 질의 화장품 제형을 준비 하.

  1. 134.16 x g에서 10 분 동안 3 bladed 실험실 블렌더로 혼합 균질 하 고 기계적인 오버 헤드 교 반기를 사용 하 여 혼합. 준비 공식 5 ± 1 ° C에서 유지 하 고 사용 전에 h 2에 대 한 실내 온도에 그들을 따뜻한.
    참고: 뿐만 아니라 비 디지털 활동가 함께 할 수 있습니다 KH와 OB의 혼합 조직. 비 디지털 교 반기에 있다는 대략적인 속도 (rpm)와 비늘 뿐. 잔잔한 감동이이 단계에 대 한 최고의 작동 합니다.
    참고: 프로토콜 일시 중지할 수 있습니다 여기까지 5 개월에 대 한 공식은 5 ±에 저장 된 경우 1 ° c.

3. 피부 수 분 측정, TEWL, pH에 의해 KH의 속성 테스트

참고: 23 ± 2 ° C에서 에어컨된 룸과 56 ± 3%의 상대 습도에서 모든 측정을 수행 합니다.

  1. 장소 5 필터 종이의 스트립 (2 x 4 c m 크기) 생리 적인 솔루션으로 (0.90 %NaCl) 솔루션에서 약 1 분 동안 그들을 떠나.
  2. 오른쪽 팔 뚝과 왼쪽된 팔 뚝의 안쪽에 3의 안쪽에 두 개의 스트립을 적용 하 고 접착제 접착 테이프와 함께 4 h에 대 한 수정. 이 단계는 피부 탈지를 가져올 사이트에 피부의 개별 특성을 제거 하는. 4 h 후 스트립을 제거 하 고 영구 펜 영역을 덴마크의 그림 1참조.

Figure 1
그림 1: 왼쪽 및 오른쪽 위 사지의 팔 뚝에 테스트 공식의 위치에 대 한 방법. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

  1. 0.1 mL 주사기를 사용 하 여 탈지 팔 뚝 사이트의 각 자리에 테스트 공식의 적용 하 고 표시 된 표면 전체에 걸쳐. 왼쪽된 팔 뚝에 하지 (그것은 컨트롤) 첫 번째 사이트에 아무것도 적용, 적용 하는 두 번째 사이트에 산부인과 및 산부인과 + 2 %KH 세 번째. 적용 산부인과 + 4 %KH 산부인과 + 6% 오른 팔에 KH.
  2. 각 사이트 및 각 간격 (1, 2, 3, 4, 24, 및 48 h)에서 각 샘플을 측정 하 고 피부 수 분, 피부 TEWL, TEWL 측정기 프로브 15 판독 및 피부 pH의 피부 pH 미터 프로브 읽기 1 피부 수 분 측정기 프로브 5 수치를가지고. 자원 봉사자; 테스트 기간 동안 테스트 사이트와 주변 지역 모든 화장품 제품을 적용 하는 허용 하지 않습니다 그들은 간단한 저녁 세척 물 실행이 허용 됩니다.
    참고: 프로토콜 수 수 일시 중지 여기.
  3. 스프레드시트 소프트웨어를 사용 하 여 기술 통계의 기본 숫자 특성에 의해 결과 판독을 처리 합니다. 5 수 화 읽기 각 샘플에 대 한 측정에서 가장 낮은 높은 수치를 무시 하 고 계산 하는 산술 평균 및 표준 편차에 대 한 신호는 3. 15 TEWL 읽기 각 샘플에 대 한 측정에서 첫 번째 5을 무시 하 고 계산 하는 산술 평균 및 표준 편차에 대 한 10 읽기.

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Representative Results

여기에 제시 된 절차에 따라 준비 하는 KH ( 그림 2참조)은 노란색 색상, 높은 단백질 콘텐츠 물에 쉽게 용 해 (무기 고체 대표 < 2.0%); KH의 1.0% 해결책의 pH 5.3, 고 대 한 요구 사항을 충족 화장품 등급 hydrolysates입니다. 50 g 원료에서 KH의 비중은 약 30%입니다. KH의 분자량 분포는 SDS 페이지에 의해 결정 되었다 하 고 그림 3에 표시 됩니다.

Figure 2
그림 2: 각 질의 대표 그림. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3: 각 질의 및 단백질 기준의 SDS 페이지. 레인 1: 낮은 범위 분자량 마커 (3.5-26.6 kDa)입니다. 2, 3, 및 4 차선: 각 질 hydrolysates 3 일괄에서 준비. 120 µ g 20 µ L 로드 버퍼에 다시 중단 KH 각 우물에 로드 되었습니다. 레인 5: 다양 한 분자량 마커 (6.5-200 kDa)

수 화와 TEWL 값 다른 자원 봉사자, delineated 했다 따라서 서로 비교 하지 않을 수 있습니다. 따라서 값 1, 2, 3, 4, 24, 및 48 h의 측정에 대 한 간격 공식은, 후자 포함 2, 4, 및 6% 추가 KH의 취급 하는 사이트에 산부인과 비해 %에서 변화로 표현 됩니다. 피부에 대 한 pH 값은 모든 자원 봉사자에 대 한 피부 pH의 기록된 값 들의 산술 평균으로 표시 됩니다. 10 남자에 대 한 표 2표 3 10 여성 자원 봉사자 수 화에서 변경 및 %, 산부인과, 상대적인 TEWL와 피부의 pH 수준에 대 한 결과 제공 됩니다.

남자
시간 1 h 2 h 3 h 4 h 24 h 48 h
수 화 (Oitment 자료 대 % 변경) ± SD
연 고 기본 + 2% KH + 16 ± 15 + 14 같은 + 12 ±9 + 19 ±14 +  11 + 15 ±9
연 고 기본 + 4% KH + 6 ±19 + 1  + 5 ± 10 + 7 같은 + 11 ±9 + 14 ± 15
연 고 기본 + 6% KH -3 ± 25 -4 ±14 -7  -4 ±17 + 11 ±14 -17 ±14
TEWL (Oitment 자료 대 % 변경) ± SD
연 고 기본 + 2% KH -20 ± 15 -20 ±22 -11 기능이 -20 기능이 -23 ± 20 -21±17
연 고 기본 + 4% KH -28 ± 12 -29 ± 20 -28 ± 20 -28 전류용 -± 20 47 -36 ± 20
연 고 기본 + 6% KH -36 같은 -41 기능이 -31 ±17 -36 ±17 -53 ± 20 -54 ±17
pH
제어 4.7 ± 0.5 5.1 ±0.4 4.9 ±0.4 5.1 ± 0.3 4.6 ± 0.5 4.8 ±0.7
기본 연 고 4.8 ± 0.5 5.1 ± 0.3 4.9 ± 0.3 5.0 ±0.4 4.6 ±0.4 5.0 0.6
연 고 기본 + 2% KH 5.0 0.6 4.8 ±0.4 4.9 ± 0.5 4.9 ± 0.5 4.7 ± 0.3 5.0 0.6
연 고 기본 + 4% KH 4.8 ± 0.5 4.9 ± 0.3 4.8 ±0.4 4.8 ± 0.3 4.7 ± 0.5 4.8 ± 0.5
연 고 기본 + 6% KH 4.7 ± 0.5 5.0 ± 0.2 4.9 ±0.4 4.8 ±0.4 4.8 0.6 5.0 0.6

표 2: 대 한 결과 1, 2, 3, 4, 24, 및 48 h의 측정으로 수 화, TEWL, 및 10 명의 자원 봉사자 들의 피부의 pH에 변경합니다.

여자
시간 1 h 2 h 3 h 4 h 24 h 48 h
수 화 (Oitment 자료 대 % 변경) ± SD
연 고 기본 + 2% KH + 22 ±7 + 15 ± 6 + 15 ± 8 + 12 ±9 + 14 ±14 + 18 ±9
연 고 기본 + 4% KH 0 ± 4 -6 ± 5 -2 ± 5 + 1 ±7 + 10 ±13 + 15 ± 10
연 고 기본 + 6% KH -12 ± 5 -14 ± 2 -9 ±7 -5 ±9 + 8 ± 12 + 10 ±9
TEWL (Oitment 자료 대 % 변경) ± SD
연 고 기본 + 2% KH -32 ±1.6 -16 ± 3.0 -12 ±1.3 -20 ±0.9 -35 ±1.9 -38 ±1.6
연 고 기본 + 4% KH -41 ±1.1 -37 ±2.7 -24 ±0.8 -34 ±0.9 -44 ± 1.5 -38 ±1.9
연 고 기본 + 6% KH -50 ±1.4 -39 ±2.2 -29 ±0.7 -39 ±0.9 -16 ±2.4 -33 ±2.1
pH
제어 5.0 ±0.7 5.3 ± 0.3 4.9 ±0.7 5.0 ± 0.5 5.0 ±0.8 4.7 ±0.7
기본 연 고 5.2 0.6 5.3 ± 0.3 5.2 ±0.7 5.0 ±0.4 5.1 ±0.8 4.8 ±0.7
연 고 기본 + 2% KH 5.4 ±0.7 5.1 ±0.4 4.9 ±0.4 5.1 ±0.7 4.9 ±0.7 5.0 ± 1.0
연 고 기본 + 4% KH 5.2 ±0.7 5.1 ± 0.3 5.0 ±0.4 4.9 ±0.4 5.1 0.6 5.1 ± 0.2
연 고 기본 + 6% KH 5.2 ±07 5.2 ± 0.2 5.0 ±0.4 5.0 ± 0.3 5.4 0.6 5.2 ±0.4

표 3:에 대 한 결과 1, 2, 3, 4, 24, 및 48 h의 측정으로 수 화, TEWL, 및 10 여성 자원 봉사자의 피부의 pH에 변경합니다.

남성 자원 봉사자에 대 한 SC의 수 분:

짧은 간격 측정 (1-4 h), 피부 (12-19%)의 수 화에 가장 높은 증가 KH의 2%와 함께 산부인과 보충 하는 공식 기록, 4%의 추가 KH 보였다 수 분에 더 작은 상승 (1-7%). 반대로, 6%에 KH 사우스 캐롤라이나 수 화 (3-7%의 감소)에 대 한 값에 부정적으로 반영 됩니다. 측정의 24 시간 후 사우스 캐롤라이나 수 화에서 11%의 증가 테스트 산부인과에 KH의 모든 추가 대 한 분별 했다. 아직도 남아 있는 수 분에 약간의 증가 함께 다음 48 h 후에 계속 같은 추세: 2%, KH, 4% 추가와 KH 6%에서 17%의 드롭 14%의 상승에 KH에 대 한 15% 증가.

여성 자원 봉사자에 대 한 SC의 수 분:

그것은 관찰을 보충 2 %KH 하면 대략 22%와 함께 산부인과 산부인과 혼자, 이르면 측정; 1 h에서 상대적인 사우스 캐롤라이나 수 분 증가 산부인과에 KH의 4% 추가, 사실, 수 화;에 영향을 주지 않습니다. 반면, 반대로, 산부인과에 KH 순수 산부인과 비슷한 비교로 수 분에 대략 12% 감소에 반영 되어 6% 추가 경향을 볼 수 있습니다 후 2, 3, 및 측정, 보충 2 %12-15%는 수 분 증가에서 4 h KH; KH의 큰 추가 수 화 동일 하 게 유지 하거나 감소 한다. 측정의 24 시간 후는 수 분으로 모든 테스트 KH 추가; 산부인과 대 한 보다 높은 기록 했다 KH, 낮은 증가 (8%) 하면서 보였다 KH의 6%에 보충에 대 한 2%의 추가 대 한 수 화에 가장 큰 증가 (14%)가 발생 했습니다. 유사한 결과 어떤 점에서 순수한 산부인과 대 한 보다 큰 수 화 KH;의 추가 가진 모든 샘플에 대 한 기록 된 측정의 48 h 후 달성 수 화에 가장 큰 상승 (18%) (10%)의 낮은 증가 6 %KH 보완에 대 한 지적 했다 하는 동안 2 %KH 추가 대 한 발생 했습니다.

TEWL 남자 자원 봉사자에 대 한:

TEWL 확인 결과 공식 KH와 보충 분명히 감소 TEWL, 순수 산부인과 비해 피부에 적용 될 때 KH 높아 양의 TEWL의 낮은 값에 긍정적인 영향을 끼쳤다. 공식은 적용 후 1 시간 후 TEWL 기록 했다 순수한 산부인과 대 한 보다 낮은 20%로 2% 정립에 관한 KH; 반면 4% KH TEWL;에서 28% 감소 반면 극적인 36%에서 6 %KH 결과 TEWL 감소. 실제로, 저하 TEWL 값도 2, 3, 및 4 h KH 보충 정립 위한 측정에서 관찰 되었다. 24 48 시간 후에, TEWL KH 공식으로 취급 하는 사이트에도 크게 인하 했다. 24 시간 후 TEWL 피부에 관찰 했다 23% 순수한 산부인과;에 대 한 사이트에서 보다 KH의 2% 추가 함께 산부인과 대 한 낮은 KH 약 47%로 4%에서 6 %KH 동안 TEWL TEWL 53%가 트리거됩니다. 48 h: 피부 TEWL 산부인과로 치료 후에 비슷한 추세는 분명 2% 들어 있는 KH 했다 순수한 산부인과;에 대 한 사이트에서 보다 낮은 21% 4 %KH 보였다는 TEWL 36% 낮은; 그리고 6% KH 54%의 하락에 대 한.

TEWL 여성 자원 봉사자에 대 한:

남성 자원 봉사자에서 보듯이 그 산부인과에 KH의 모든 모니터링된 추가 감소 TEWL에 반영 한다 분명 하다. 응용 프로그램에서 1 시간 후 TEWL 상당한 감소 KH;의 모든 추가 포함 하는 산부인과 샘플 기록 했다 32%에 대해 TEWL에서 감소 한 41% 감소 4에 대 한 주위 KH, 2% 추가 대 한 보였다 %KH, 그리고 심지어는 50% 드롭 TEWL KH의 6% 보충에 대 한. 다음 2, 3, 그리고 4 h 측정 간격, 비슷한 상황 유지, , 같은 시간 간격; TEWL 감소가 있다 TEWL 최소 드롭 2% 발생 KH, 최고의 6% 볼 KH. 2 시간 후는 TEWL 감소 16 %KH 대 한 2%에서 4%와 6%에서 39% KH KH 37%. 3 h, TEWL 줄어들 더 KH KH 4%, 24%, KH 6%에서 29%로 2%에서 12%. 4 h, TEWL 추가 2 %20% 감소 KH, 4에 대 한 34 %%KH, 및 6 %39 %KH. 24 시간 후 TEWL (16%)에서 최소한 감소 발생 KH, 6% 추가 대 한 최고의 (44%) KH;의 4% 보충에 대 한 보였다 동안 KH 2%에서 관찰 되었다 TEWL 35% 감소를 일으키는 원인이 되기 위하여. 48 h에 결과 남아 유사 하 고 비교적 균형, KH, 4%에 대 한 가장 큰 (38%)의 6% 추가 TEWL (33%)에서 최소한 감소와 KH와 2 %KH.

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Discussion

알칼리 성 효소 가수분해의 장점은 KH의 미래 응용 프로그램에 따라 수정할 수 있습니다. 예를 들어 제품의 가볍게 갈색 색상은 장애물이 되지 않습니다-헤어케어 화장품 응용 프로그램에서 더 높은 온도 가수분해에 적용할 수 있습니다 KH의 높은 수익률을 선도. 또한, 기술 절차의 두 단계 더 긴 처리 시간이 크게 영향을 미치는 전체 프로세스 효율성-KH의 수익률 85%로 상승.

수 분 측정 결과 측정 (1-48 h), 2%의 추가 모니터링된 간격 동안 산부인과를 KH는 최적의 이후 발생 11 19% 증가 사우스 캐롤라이나 수 화에서 남자 자원 봉사자, 그리고 12-22%의 증가 대 한 여성 자원 봉사자에 대 한 분명 하 게. KH 추가 된 분자량의 광범위 한 분포를가지고 있습니다. 하는 것이 좋습니다 낮은 분자-무게 분수의 일부 (MW < 20 kDa) 피부에 응용 프로그램을 다음 표 피를 침투. KH 보충 배합 후 피부 증가 수 화 KH 분자와 물 사이 H-브리지의 형성으로 이어지는 SC의 구조에 더 낮은 표 피 층에서 KH 바인딩 물을 통해 설명 된다. 활동의이 기계 장치는 또한 일부 작가30에 의해 수용 됩니다. KH의 보습 효과 기존의 moisturizers (예를 들어, 글리세롤, 요소과 히 알루 론 산) 유제에서 테스트 되었습니다와 공식22를 젤에 대등할.

TEWL 측정 측정 (1-48 h) 남성 자원 봉사자의 관찰에 KH 보충으로 모든 공식 신청 후 거절 TEWL 발생 강조 표시 합니다. 산부인과에 KH의 2% 추가 TEWL 순수 산부인과 비해 11 월 23 일 %의 감소를 발생 산부인과 4%로 보충 되었다 때 KH, TEWL 28-47%; 반면 KH 6%에 대 한 그것은 31-54% 감소. 최고의 옵션을 4 %KH 나타냅니다와 산부인과 보충 하는 것 사우스 캐롤라이나 TEWL 24-44% 감소 여성 자원 봉사자에 대 한 KH 보충 정립 위한 상당히 낮은 TEWL KH는 표 피에 적용 한 번 보호 막을 형성 함으로써 표 피 물 손실을 방지의 높은 분자 무게 분수의 과정에 의해 설명 수 있습니다. 사실, TEWL에 KH의 매우 긍정적인 효과 비교 또는 초과 하더라도, 비교, 위해 TEWL 화장 젤에 대 한 기록 또는 글리세롤의 5-10%와 1-5 %sericin 보충 하는 유화 액의 값. 마찬가지로, 기존의 미네랄 오일과 KH를 비교할 때 KH 약 25-3031여 TEWL을 감소. 또한, KH의 장벽 속성은 요소와 히 알루 론 산22에 대 한 예를 들어 그 보다 더 나은.

피부 표면의 pH:

참고로, pH 3.5에서 4.3 산 성 피부 표면, pH 4.4에서 5.5는이 점에서 중립 이며 pH 5.6 6.5 기본 피부 표면32를 나타냅니다. 우리는 중요 한 변경 테스트 공식의 모든 퍼 팅 후 피부 표면의 pH에서 관찰 되었다 발견 (산부인과 + 2, 4, 및 6 %KH); 4.6-5.0 (남자 지원자), 그리고 5.4에 4.9 (여성 자원 봉사자)의 pH는 정상 피부 표면에 해당합니다. 장기 분석 (2 일 이상) 하지 달성 되었다.

수정 및 문제 해결:

KH로 닭 깃털의 처리 매우 쉽습니다, 그리고 온화한 온도 대기압에서 실행 됩니다. 프로세스는 호의 파일럿 플랜트 규모를 실험실 규모와 산업 규모에서 변환할 수 있습니다. 제 2는 프로토콜은 KH (O/W) 에멀젼을 기본으로 균질 이다, 일부 수정 가능 하다. 산업에서 연습, O/W 및 W/O 유화 액 혼합 하 여 준비 물 (W) 위상 (물 + 화장품 성분 물에 용 해) 및 오일 (O) (오일 + 화장품 성분 오일에 용 해). KH 물, 수용 성 이므로 시스템의 물 단계에 직접 혼합에 유리한입니다.

기술의 한계:

각 자리 수 분 측정 및 TEWL 망치로 압력의 지역화는 비싼 피부 수 분 측정기로 측정 됩니다.

프로토콜 내에서 중요 한 단계는 주로 제 3에 있습니다. 건강 상태, 개인 차, 흡연/비 흡연, 성별, 나이 차이, 생리, 및 정신 상태 측정 피부 수 화와 TEWL을 좌우할 수 있다. 대표적인 결과 취득, 같은 사람 팔 뚝과 측정 수 화와 TEWL 값 테스트 공식을 적용 해야 합니다. 안정적인 온도와 상대 습도 조절된 실에서 모든 측정 수행에 필수적입니다. 24 및 48 h의 간격 값을 측정 시 측정 전에 적어도 30 분 동안 에어컨된 룸에서 자원 봉사자의 순응이 필요 합니다.

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Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

이 문서는 IGA/FT/2017/007 Zlin에서 토마스 Bata 대학 프로젝트의 지원으로 작성 되었습니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Material or chemicals
LIPEX 100T Novozymes LJP30020 Lipex - enzyme produced by submerged fermentation of a genetically-modified microorganism, activity 100 KLU/g
Savinase Ultra 16L Novozymes PXN40001 Savinase - enzyme produced by submerged fermentation of a genetically-modified microorganism, activity 16 KNPU-S/g
Potassium hydroxide, KOH Sigma-Aldrich 302510289 Potassium hydroxide, KOH, 97,0 %, Mr 56,11
Phosphoric acid solution, H3PO4 Sigma-Aldrich W290017 Phosphoric acid solution, H3PO4, 85 wt. % concentration in water, Mr 98,00
Sodium chloride physiological solution Sigma-Aldrich 52455 Tablets of BioUltra NaCl physiological solution; 1 tablet in 1000 mL of water yields 0.9 % NaCl
Sodium hydroxide, NaOH Penta s.r.o. 40216 Sodium hydroxide, NaOH, 97,0 %, Mr 40,00
AmiFarm (Cremor base-A) Fagron 608425 Hydrophilic oil in water (O/W) cream base; the composition: aqua, paraffin, paraffin liquid, cetearyl alkohol, Laureth 4, sodium hydroxide, carbomer, methylparaben, propylparaben.
Name Company Catalog Number Comments
Equipment
IKA EUROSTAR POWER control-visc stirrers IKA-labortechnik Z404020 Digital laboratory stirrer, for tasks up to the high viscosity range, 230V, 1/cs
IKA Propeller stirrer, 3-bladed IKA-labortechnik R 1381 Propeller stirrer, 3-bladed, stirrer Ø: 45 mm, shaft Ø: 8 mm, shaft length: 350 mm
Dialysis tubing closures Sigma-Aldrich Z371017-10EA Dialysis tubing closures, red, size 110 mm
Dialysis tubing cellulose membrane Sigma-Aldrich D9402-100FT Dialysis tubing cellulose membrane, average flat width 76 mm (3.0 in.)
DOMO Pot with stailess, LCD DOMO Elektronic DO42325PC Preserving boiler stainless steel, 2000 W, 27-L container (diameter 37 cm, height 30 cm), temperature control 30-100 ° C, operation LCD display
Hettich zentrifugen Universal 32 Gemini bv 2770 GS1R Mid bench centrifuge, speed 18000 rpm
LT 3 shaking device Fischer Scientific 6470.0002 Orbital shaking device
KERN 440-47N Kern 440-47N Laboratory balance
KERN 770 Kern 770 -N Laboratory analytical balance
VENTICELL 222 - Komfort BMT, MMM Group C 131749 Drying oven, temperature control 30-100 ° C, air circulation control
Vacucell 55 - EVO BMT, MMM Group B 050328 Vacuum drying oven, temperature control 30-100 ° C
PULVERISETTE 19 Fritsch 19.1030.00 Universal cutting mill, rotor with V-cutting edges and fixed knives
Multi Probe Adapter System MPA 5 Courage & Kazaka Electronic 10225237 MPA 5 Station - equipment for measurement hydratation, TEWL and pH
Skin pH-meter PH 905 probe Courage & Kazaka Electronic Probe to specifically measure the pH on the skin surface or the scalp
Corneometer CM 825 probe Courage & Kazaka Electronic Probe to determine the hydration level of the skin surface (Stratum corneum).
Tewameter TM 300 Courage & Kazaka Electronic Probe for the assessment of the transepidermal water loss (TEWL)
Heidolph RZR 2020 Heidolph 13-225-007-03-1 Overhead stirrer, mechanical speed setting and stepless transmission; speed range 40-2000 rpm
Heidolph mechanical stirrer BR 10 Heidolph Z336688-1EA Blade impeller crossed stirrer
Fagor FS 12 Fagor BTT-138 Laboratory refrigerator with freezer space
WTW bench pH/mV meter WTW Z313165 High-performance bench pH and pH/conductivity meters for routine and high precision laboratory measurements in research or quality control laboratories
Container RPC Superfos 13-L plastic bucket, diameter 26 cm, height 26 cm
Name Company Catalog Number Comments
Software
Microsoft Office 2010 Microsoft
C+K software Courage and Khazaka Electronic GmbH MPA 5 station operating software

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생화학 문제 129 알칼리 효소 가수분해 닭 깃털 각 질 각 질의 화장품 배합 연 고 기초 휴 멕 턴 트 수 분 transepidermal 물 손실
각 질의 닭 깃털 및 화장품에의 응용에서의 준비
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Mokrejš, P., Huťťa,More

Mokrejš, P., Huťťa, M., Pavlačková, J., Egner, P. Preparation of Keratin Hydrolysate from Chicken Feathers and Its Application in Cosmetics. J. Vis. Exp. (129), e56254, doi:10.3791/56254 (2017).

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